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随着我国经济快速蓬勃发展,物流仓储建筑发展迅速。物流建筑按其使用功能特性,可分为作业型物流建筑、存储型物流建筑、综合型物流建筑。近年随着人力成本上涨,存储型物流建筑中的自动化立体仓库发展迅猛。自动化立体仓库主要由高层货架、巷道堆垛起重机、入出库输送机系统、自动化控制系统、计算机仓库管理系统及其周边设备组成,是集装单元物品实现自动化存取和控制的仓库。货架内是标准尺寸的货位空间,巷道堆垛起重机穿行于货架间的巷道中。采用计算机及条形码技术,实现存货区无人自动存取货物,工作人员不进入存取库区,“采用货到人处”的拣选方式,库区实现自动化管理。
一、自动化立体仓库运行与
火灾特点
自动化立体仓库货架密集、货架间距小、货物存放高度高、空间面积大、储存物品数量大、火灾荷载大、火灾蔓延速度快、灭火救援困难、货架在火灾高温(℃)易变形坍塌等特点,钢制货架构件没有防火涂料保护,一旦初期火灾不能有效控制,极易形成立体火,造成严重损失。其消防系统灭火设计有一定的特殊性。某设有供暖系统的丙类自动化立体仓库,地上1层,建筑高度23.m,见图1。室外消火栓灭火系统用水量:45L/s,火灾延续时间3.0小时;室内消火栓灭火系统用水量:25L/s,火灾延续时间3.0小时;自动喷水灭火系统用水量:L/s,火灾延续时间2.0小时;一次消防总用水量为m3。以下分别阐述消防系统设计要点及思考。
图1自动化立体仓库平面示意图
二、室内消火栓系统
常规建筑设置室内消火栓系统时,室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位。自动化立体仓库内布满了钢制货架和堆垛机轨道,为提高机械的工作效率,均采用高空间、长通道的布置方式,自动化立体仓库货架长度少则几十米,多则上百米。消火栓箱布置受货架阻挡布置位置受限。目前业内常用做法有两种:一种是货架不连续,分段摆放,货架中间留出通道,自动化立体仓库货架高度多达二十几米高,货架分段摆放减少一定量货位;第二种是货架连续,仅在货架底层消火栓箱布置位留出通道,货位仅在底层2m高范围内有减少。相比第二种方案货架减少数量有限。第二种布置方法需要与货架工艺协调配合,根据消火栓箱保护半径测算货架预留通道位置。
以上两种方案虽然能满足《消防给水及消火栓系统技术规范》GB的要求,但是忽略了自动化立体仓库运行特点。首先,库区货架区域设置室内消火栓时,每排自动化立体货架相当于一堵障碍物高墙,室内消火栓水龙带很难通过货物的缝隙进行横向灭火。正对着堆垛机的前后两端有一定建筑空间设置部分室内消火栓,人员进入后,可操作消火栓枪控火灭火。其次,连续自动化货架间巷道内设置有自动堆垛机及轨道,没有多余空间。在库区货架底部设置室内消火栓且预留出通道,货架可分段摆放,自动堆垛机轨道需连续不能间断,预留通道无法实现通畅无阻碍,两排货架中间的巷道为不可间断连续的堆垛机轨道。最后,货架钢构件没有耐火保护,易坍塌,货架区布置趋同,火灾发生时烟雾、照明等不利因素,消防队员不会深入库区内部使用货架消火栓灭火,主要应该借助自动灭火系统及室外消火栓对仓库实施灭火。自动化立体仓库库内火灾应主要立足于靠自动灭火系统。综上所诉,自动化立体仓库堆垛机运行端部墙体有可利用的空间时,可设置室内消火栓,消火栓设置间距满足规范要求不大于30m,其他墙体可在外墙的救援口或通道旁设置室内消火栓,自动化立体仓库内货架区可不设置室内消火栓。自动化立体仓库是新兴事物,目前自动化立体仓库中仍执行室内消火栓的布置满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求。室内消火栓设置是基于有人操作,自动化库区货架区域无人作业,《石油化工自动化立体仓库设计规范》SH∕T-中明确规定自动化仓库库区可不执行同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求,具有借鉴参考价值。
三、自动灭火系统
从自动化立体仓库的火灾特点可知,这类火灾消防系统设计关键是早探测、早报警、早启动灭火系统,并形成立体保护的自动灭火系统。自动化立体仓库内火灾应主要立足于自动灭火系统。除部分烟草叶自动化立体仓库采用非贮压式超细干粉灭火系统或气体灭火系统外,水炮和自动喷水灭火系统为常用的自动灭火系统。
有规范规定,当存储型物流建筑净空高度超过设置早期抑制快速响应喷头的控制高度时,宜采用水炮系统,且实际工程中有很多已实施项目。水炮的布置数量不应少于两门,其设置高度应保证水炮的射流不受影响,保证两门水炮水射流同时到达保护区域的任一部位。笔者认为自动化立体仓库货架区不宜采用水炮灭火。以上述仓库为例,自动化货架区域长77.25m,宽50.88m,两个丙二类成品库,每个库房在中部设置两门保护半径50m的水炮,两库房共设置4门水炮,见图1中水炮甲、乙、丙、丁。自动化立体仓库货架密集、货架间距小、货物存放高度高,水炮射水只能覆盖保护半径内上部部分货架,可见图2,水炮射水线示意图。每排货架相当于一堵高墙,水炮很难通过货物的缝隙横向灭火,为保证灭火点位无遗漏全覆盖,水炮需沿货架间巷道分排布置,当具有多排巷道时,每排巷道货架均需设置2~3门水炮,保证两门水炮的水射流同时到达被保护区域的任一部位,水炮设置数量激增,并非只有4门水炮。设计中除
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